TWI409166B - 廢棄ｌｃｄ玻璃與紙漿污泥製造水泥纖維板的方法 - Google Patents

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Description

廢棄LCD玻璃與紙漿污泥製造水泥纖維板的方法
本發明係關於一種製造水泥纖維板的方法，特別是指一種利用回收的廢棄LCD玻璃與紙漿污泥搭配水泥製造水泥纖維板的方法。
隨著TFT-LCD製造技術日趨成熟，TFT-LCD運用的範圍逐漸擴張，目前針對TFT-LCD的玻璃作進一步回收處理，因著廢棄LCD玻璃本身含有ITO，所以處置方式分為下列方向：(1)對廢棄LCD玻璃進行酸洗回收銦與錫等金屬，並將清洗之玻璃作為次級玻璃材料；(2)直接掩埋；(3)將廢棄LCD玻璃破碎做為陶瓷玻璃製品之原料。
由於銦屬於貴重金屬，且無獨立礦源，故目前對於處理廢棄LCD玻璃頃向於以酸洗方式回收銦與錫等金屬，但由於廢棄LCD玻璃殘留的ITO厚度僅在幾微米之間，要精煉尚須經過濃縮多道步驟，且酸洗廢液也將造成環境問題，故目前多為委託清理廢棄LCD玻璃予以掩埋。
文獻記載曾使用廢棄石材做為水泥纖維板之矽質原料，並以紙漿污泥配合抄造技術做為再生水泥纖維板，對於矽質原料高於廢棄石材的廢棄LCD玻璃，如何回收廢棄LCD玻璃製成水泥纖維板之有價商品係為本發明創作之所在。
本發明係一種廢棄LCD玻璃與紙漿污泥製造水泥纖維板的方法，其目的在於利用回收的廢棄LCD玻璃與紙漿污泥搭配水泥製造水泥纖維板。
為達成上述目的，本發明廢棄LCD玻璃與紙漿污泥製造水泥纖維板的方法，包含：
A.備料篩檢步驟：準備液晶顯示器經拆解取得廢棄LCD玻璃予以破碎研磨、準備紙漿污泥予以烘乾破碎及準備水泥；以及
B.拌合成型步驟：將水泥、紙漿污泥及廢棄LCD玻璃以水拌合達均質化，均質化完成利用模具加壓成型水泥纖維板。
前述收集的廢棄LCD玻璃進行二氧化矽、氧化鋁及氧化鈣成份篩檢，其中，二氧化矽用量佔廢棄LCD玻璃的50-80%，氧化鋁用量佔廢棄LCD玻璃的5-10%，氧化鈣用量佔廢棄LCD玻璃的10-30%。
前述水與包含水泥、紙漿污泥及廢棄LCD玻璃總合之重量比為0.28-0.5。
前述水泥用量佔水泥纖維板的20-40%，該紙漿污泥用量佔水泥纖維板的20-40%，該廢棄LCD玻璃用量佔水泥纖維板的20-40%，其中，該水泥用量佔水泥纖維板的30%、該紙漿污泥用量佔水泥纖維板的30%及該廢棄LCD玻璃用量佔水泥纖維板的40%加壓成型的水泥纖維板為最佳。
藉由前述進一步分析將可獲得下述功效：
1.本發明以回收的廢棄LCD玻璃及紙漿污泥搭配水泥製成水泥纖維板，提昇廢棄物回收再利用的價值，更降低環境污染。
2.本發明廢棄LCD玻璃成份含有矽提供該水泥纖維板作為斷燃絕熱用，進而製造出低燃度的水泥纖維板提供隔熱防火使用。
3.本發明紙漿污泥含有木材纖維提供該水泥纖維板作為韌性補強用，進而製造出高強度的水泥纖維板提供隔間阻隔使用。
有關本發明為達成上述目的，所採用之技術、手段及其他功效，茲列舉實施例並配合圖式詳細說明如後，相信本發明之目的、特徵及其他優點，當可由之得一深入而具體之瞭解。
本發明實施例請參閱第1圖所示：本發明廢棄LCD玻璃與紙漿污泥製造水泥纖維板的方法包含：
A.備料篩檢步驟(請參閱第1、2及3圖所示)：準備液晶顯示器(Liquid Crystal Display,LCD)、紙漿污泥及水泥，液晶顯示器經拆解取得廢棄LCD玻璃，將廢棄LCD玻璃基板破碎且予以研磨，液晶顯示器可為薄膜電晶體-液晶顯示器(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display,TFT-LCD)；廢棄LCD玻璃係從製造LCD或回收LCD的單位獲得，本發明採用廢棄LCD玻璃係因為成份含有斷燃絕熱能力的矽(Si)與鈣(Ca)，收集的廢棄LCD玻璃進行二氧化矽(SiO2 )、氧化鋁(Al2 O3 )及氧化鈣(CaO)成份篩檢，其中，二氧化矽(SiO2 )用量佔廢棄LCD玻璃整體重量百分比的50-80%，氧化鋁(Al2 O3 )用量佔廢棄LCD玻璃整體重量百分比的5-10%，氧化鈣(CaO)用量佔廢棄LCD玻璃整體重量百分比的10-30%，符合前述範圍的廢棄LCD玻璃即可採用，將廢棄LCD玻璃破碎以球磨機進行0.5-5小時研磨，且將研磨粒徑經篩網過篩控制在74-210μm，進而取得粉末狀的廢棄LCD玻璃；收集紙漿污泥經烘乾機進行80℃-105℃烘乾，且以破碎機對紙漿污泥進行破碎，紙漿污泥係從製造紙的單位產出的廢水獲得；水泥採用波特蘭水泥。
B.拌合成型步驟(請參閱第1及4圖所示)：將水泥、紙漿污泥及廢棄LCD玻璃以水拌合達均質化，水與包含水泥、紙漿污泥及廢棄LCD玻璃總合之重量比為0.28-0.5，均質化完成利用模具以20-80kg/cm2 加壓成型水泥纖維 板，該水泥用量佔水泥纖維板整體重量百分比的20-40%，該紙漿污泥用量佔水泥纖維板整體重量百分比的20-40%，該廢棄LCD玻璃用量佔水泥纖維板整體重量百分比的20-40%，其中，該水泥用量佔水泥纖維板的30%、該紙漿污泥用量佔水泥纖維板的30%及該廢棄LCD玻璃用量佔水泥纖維板的40%加壓成型的水泥纖維板為最佳。
C.養護步驟：準備一具有水泥、紙漿污泥及矽砂的水泥纖維板作為對照組，該水泥用量佔水泥纖維板的20-40%，該紙漿污泥用量佔水泥纖維板的20-40%，該矽砂用量佔水泥纖維板的20-40%；養護齡期以7天、14天、28天及56天等時間做為常溫養護齡期，常溫養護齡期的常溫溫度為20℃-38℃，藉以探討採用廢棄LCD玻璃的水泥纖維板與採用矽砂的水泥纖維板於不同齡期之各項特性差異。
1.採用廢棄LCD玻璃的水泥纖維板與採用矽砂的水泥纖維板於不同齡期的抗壓強度對照圖(請參閱第5圖所示)；在養護齡期7天時，採用廢棄LCD玻璃的水泥纖維板抗壓強度高於採用矽砂的水泥纖維板；在養護齡期56天時，採用廢棄LCD玻璃之水泥纖維板的抗壓強度有持續增長趨勢，由此顯示採用廢棄LCD玻璃具有取代矽砂的能力。
2.採用廢棄LCD玻璃的水泥纖維板與採用矽砂的水泥纖維板於不同齡期的抗彎強度對照圖(請參閱第6圖所 示)；在養護齡期7天時，採用廢棄LCD玻璃之水泥纖維板的表面積高於採用矽砂之水泥纖維板的表面積，廢棄LCD玻璃的卜作嵐反應較矽砂快，採用廢棄LCD玻璃之水泥纖維板的抗彎強度高於採用矽砂之水泥纖維板的抗彎強度；在養護齡期28天時，矽砂開始卜作嵐反應，由此顯示採用廢棄LCD玻璃具有取代矽砂的能力。
3.採用廢棄LCD玻璃的水泥纖維板與採用矽砂的水泥纖維板於不同齡期的水化程度對照圖(請參閱第7圖所示)，水化程度係以澆失法求得；在養護齡期7天，採用廢棄LCD玻璃之水泥纖維板的水化程度高於採用矽砂之水泥纖維板的水化程度；在養護齡期28-56天，廢棄TFT-LCD玻璃的卜作嵐反應較矽砂快，採用廢棄LCD玻璃之水泥纖維板的水化程度高於採用矽砂之水泥纖維板的水化程度，由此證明廢棄LCD玻璃較矽砂更適合取代用於水泥的卜作嵐，不僅提高水泥纖維板之水化程度，且使水泥纖維板之微結構更緻密。
4.採用廢棄LCD玻璃的水泥纖維板與採用矽砂的水泥纖維板於不同齡期的熱傳導對照圖(請參閱第8圖所示)；隨養護齡期增加，採用矽砂之水泥纖維板的導熱係數由養護齡期為7天時的0.42 W/mK提高至養護齡期為56天時的0.47 W/mK，此即因隨養護齡期增加，水泥水化程度增加，使得內部微結構產生CH、CSH等水化產物填補孔隙，令水 泥纖維板更緻密，採用廢棄LCD玻璃之水泥纖維板的內部微結構較採用矽砂之水泥纖維板的內部微結構更為緻密，採用廢棄LCD玻璃之水泥纖維板的熱傳導係數更增加為0.48 W/mK，甚至超過0.48 W/mK達到0.52 W/mK。
第1圖 本發明之步驟流程圖。
第2圖 本發明廢棄LCD玻璃之備料篩檢步驟示意圖。
第3圖 本發明紙漿污泥之備料篩檢步驟示意圖。
第4圖 本發明拌合成型步驟之示意圖。
第5圖 本發明之不同水泥纖維板於不同齡期的抗壓強度對照圖。
第6圖 本發明之不同水泥纖維板於不同齡期的抗彎強度對照圖。
第7圖 本發明之不同水泥纖維板於不同齡期的水化程度對照圖。
第8圖 本發明之不同水泥纖維板於不同齡期的熱傳導對照圖。

Claims (7)

  1. 一種廢棄LCD玻璃與紙漿污泥製造水泥纖維板的方法，包含：A.備料篩檢步驟：準備薄膜電晶體-液晶顯示器(TFT-LCD)經拆解取得廢棄LCD玻璃予以破碎研磨、準備紙漿污泥予以烘乾破碎及準備水泥，其中，該廢棄LCD玻璃係化學組成包括佔廢棄LCD玻璃整體重量百分比50-80%之二氧化矽、5-10%之氧化鋁以及10-30%之氧化鈣的廢棄LCD玻璃；以及B.拌合成型步驟：將佔整體重量百分比20-40%之水泥、20-40%之紙漿污泥及20-40%之廢棄LCD玻璃以水拌合至達均質化後，利用模具加壓成型水泥纖維板。
  2. 如申請專利範圍第1項所述廢棄LCD玻璃與紙漿污泥製造水泥纖維板的方法，其中，將廢棄LCD玻璃破碎以球磨機進行0.5-5小時研磨，且將研磨粒徑控制在74-210μm。
  3. 如申請專利範圍第1項所述廢棄LCD玻璃與紙漿污泥製造水泥纖維板的方法，其中，水泥採用波特蘭水泥。
  4. 如申請專利範圍第1項所述廢棄LCD玻璃與紙漿污泥製造水泥纖維板的方法，其中，紙漿污泥經烘乾機進行80℃-105℃烘乾，且以破碎機對紙漿污泥進行破碎。
  5. 如申請專利範圍第1項所述廢棄LCD玻璃與紙漿污 泥製造水泥纖維板的方法，其中，水與包含水泥、紙漿污泥及廢棄LCD玻璃總合之重量比為0.28-0.5。
  6. 如申請專利範圍第1項所述廢棄LCD玻璃與紙漿污泥製造水泥纖維板的方法，其中，模具以20-80kg/cm2 加壓成型水泥纖維板。
  7. 如申請專利範圍第1項所述廢棄LCD玻璃與紙漿污泥製造水泥纖維板的方法，其中，該水泥用量佔水泥纖維板的30%、該紙漿污泥用量佔水泥纖維板的30%及該廢棄LCD玻璃用量佔水泥纖維板的40%加壓成型的水泥纖維板。
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